實踐報告平安儀表系統(tǒng)的操作及應(yīng)用專業(yè)：檢測技術(shù)及應(yīng)用班級：檢測0931班姓名：劉群日期：2023年6月前言對于任何一位大學(xué)生來說，畢業(yè)實習(xí)是一個很關(guān)鍵的學(xué)習(xí)內(nèi)容，也是一個很好的鍛煉時機(jī)。對于我們來說，平常學(xué)到的都是書面上的知識，而畢業(yè)實習(xí)正好就給了我們一個在投身社會工作之前把理論知識與實際設(shè)計聯(lián)系起來的時機(jī)，畢業(yè)實習(xí)作為學(xué)校為我們安排的在校期間最后一次全面性、總結(jié)性的教學(xué)實踐環(huán)節(jié)，它既讓我們看到實際的中設(shè)計生產(chǎn)狀況，也我們在就業(yè)之前“實戰(zhàn)預(yù)演〞，我們可以從中看到的不僅僅是一個車間的生產(chǎn)運(yùn)作過程，還有大量實際設(shè)計方面的知識，以及我們還十分缺乏的實際體會都包含在每個生產(chǎn)設(shè)計過程中，通過實習(xí)能夠使我們更好的完善自己。對于畢業(yè)實習(xí)來說，其中一個主要目的就是通過實習(xí)所學(xué)的內(nèi)容來完善我們的畢業(yè)設(shè)計，當(dāng)然我們在實習(xí)過程中還會收集相關(guān)資料、了解相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計制造的根本技術(shù)和開展現(xiàn)狀，從而制定畢業(yè)設(shè)計設(shè)計思路與方法，了解相關(guān)的工藝以及工序，這也是我們在畢業(yè)設(shè)計中要符合實際的現(xiàn)成參考文件。認(rèn)真完成好這次實習(xí)，為完成好畢業(yè)設(shè)計做好充分的準(zhǔn)備，也為不久以后的工作打下堅實的根底。畢業(yè)實習(xí)只有短短的幾天，但無論是對我的畢業(yè)設(shè)計還是今后的工作，都帶來了很大的幫助。實習(xí)單位：遼寧華錦集團(tuán)坐落于遼寧省盤錦市境內(nèi)，以化學(xué)肥料和聚烯烴樹脂為主業(yè)，是跨地區(qū)經(jīng)營的大型化工企業(yè)集團(tuán)。現(xiàn)擁有遼寧盤錦、葫蘆島、新疆庫車三個主要生產(chǎn)基地，連續(xù)多年進(jìn)入中國500強(qiáng)和中國石化百強(qiáng)。主導(dǎo)產(chǎn)品合成氨90萬噸，尿素160萬噸，聚烯烴產(chǎn)品28萬噸。總資產(chǎn)百億元，職工11000人。上世紀(jì)90年代后期新世紀(jì)初，實施資本運(yùn)營戰(zhàn)略，完成企業(yè)并購和股票上市；實現(xiàn)了熱電和催化劑企業(yè)的對外合資合作；順利完成新疆庫車大化肥建設(shè)并投產(chǎn)達(dá)標(biāo)。我工作在北方華錦化學(xué)工業(yè)集團(tuán)乙烯二分公司儀表車間聚乙烯班組，隸屬于中國兵器工業(yè)集團(tuán)公司，主要是儀表的保護(hù)、維修、安裝等工作。實習(xí)目的：為了在畢業(yè)進(jìn)入社會前，將自己的理論知識與實踐融合，并且完成從學(xué)生到職員的過渡。我認(rèn)為大學(xué)生的實習(xí)是邁向成熟重要的一步，也是大學(xué)生正視社會和正視自己，走出自我，真正融入社會生活工作的第一步，而且很多時候通過實踐，特別在不同的職業(yè)中的實踐才會真正找到自己感愛好并適合自己的行業(yè)，也是完成從空想到現(xiàn)實轉(zhuǎn)變的第一步。培養(yǎng)職業(yè)道德和職業(yè)技能，培養(yǎng)工程時間觀念，培養(yǎng)動手能力及嚴(yán)禁細(xì)致一絲不茍的科學(xué)風(fēng)，為即將走進(jìn)社會的學(xué)生在心理上提供一些必要的認(rèn)知理念。第一章聚乙烯的工藝流程1.1聚乙烯的性質(zhì)簡稱PE，是乙烯經(jīng)聚合制得的一種熱塑性樹脂。聚乙烯無臭，無毒，手感似蠟，具有優(yōu)良的耐低溫性能(最低使用溫度可達(dá)-70～-100℃)，化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕(不耐具有氧化性質(zhì)的酸)，常溫下不溶于一般溶劑，吸水性小，電絕緣性能優(yōu)良；但聚乙烯對于環(huán)境應(yīng)力(化學(xué)與機(jī)械作用)是很敏銳的，耐熱老化性差。聚乙烯的性質(zhì)因品種而異，主要取決于分子結(jié)構(gòu)和密度。在工業(yè)上，也包括乙烯與少量α－烯烴的共聚物。聚乙烯無臭，無毒，手感似蠟，具有優(yōu)良的耐低溫性能(最低使用溫度可達(dá)-70～-100℃)，化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕(不耐具有氧化性質(zhì)的酸)，常溫下不溶于一般溶劑，吸水性小，電絕緣性能優(yōu)良；但聚乙烯對于環(huán)境應(yīng)力(化學(xué)與機(jī)械作用)是很敏銳的，耐熱老化性差。聚乙烯的性質(zhì)因品種而異，主要取決于分子結(jié)構(gòu)和密度。摘用不同的生產(chǎn)方法可得不同密度(0.91～0.96g／cm3〕的產(chǎn)物。聚乙烯可用一般熱塑性塑料的成型方法(見塑料加工)加工。用途十分廣泛，主要用來制造薄膜、容器、管道、單絲、電線電纜、日用品等，并可作為電視、雷達(dá)等的高頻絕緣材料。隨著石油化工的開展，聚乙烯生產(chǎn)得到迅速開展，產(chǎn)量約占塑料總產(chǎn)量的1/4。1983年世界聚乙烯總生產(chǎn)能力為24.65Mt，在建裝置能力為3.16Mt。分為高壓法、低壓法、中壓法三種。高壓法用來生產(chǎn)低密度聚乙烯，這種方法開發(fā)得早，用此法生產(chǎn)的聚乙烯至今約占聚乙烯總產(chǎn)量的2/3，但隨著生產(chǎn)技術(shù)和催化劑的開展，其增長速度已大大落后于低壓法。低壓法就其實施方法來說，有淤漿法、溶液法和氣相法。淤漿法主要用于生產(chǎn)高密度聚乙烯，而溶液法和氣相法不僅可以生產(chǎn)高密度聚乙烯，還可通過加共聚單體，生產(chǎn)中、低密度聚乙烯，也稱為線型低密度聚乙烯。近年來，各種低壓法工藝開展很快。中壓法僅菲利浦公司至今仍在摘用，生產(chǎn)的主要是高密度聚乙烯。1.2聚乙烯類產(chǎn)品LDPE：低密度聚乙烯、高壓聚乙烯，LLDPE：線形低密度聚乙烯MDPE：中密度聚乙烯、雙峰樹脂，HDPE：高密度聚乙烯、低壓聚乙烯，UHMWPE：超高分子量聚乙烯，改性聚乙烯：CPE、交聯(lián)聚乙烯〔PEX〕，乙烯共聚物：乙烯-丙烯共聚物〔塑料〕、EVA、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-其它烯烴〔如辛烯POE、環(huán)烯烴〕的共聚物、乙烯-不飽和酯共聚物〔EAA、EMAA、EEA、EMA、EMMA、EMAH〕分子量到達(dá)3,000，000-6,000，000的線性聚乙烯稱為超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。超高分子量聚乙烯的強(qiáng)度非常高，可以用來做防彈衣。聚乙烯化學(xué)交聯(lián)、輻照交聯(lián)改性,可用玻璃纖維增強(qiáng).低壓聚乙烯的熔點,剛性,硬度和強(qiáng)度較高,吸水性小,有良好的電性能和耐輻射性;高壓聚乙烯的柔軟性,伸長率,沖擊強(qiáng)度和滲透性較好;超高分子量聚乙烯沖擊強(qiáng)度高,耐疲勞,耐磨.低壓聚乙烯適于制作耐腐蝕零件和絕緣零件;高壓聚乙烯適于制作薄膜等;超高分子量聚乙烯適于制作減震,耐磨及傳動零件等。1.3丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料〔ABS〕ABS塑料化學(xué)名稱：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物英文名稱：AcrylonitrileButadieneStyrene比重：1.05克/立方厘米成型收縮率：0.4-0.7%成型溫度：200-240℃枯燥條件：80-90℃特點1.綜合性能較好，沖擊強(qiáng)度較高，化學(xué)穩(wěn)定性，電性能良好。2.與372有機(jī)玻璃的熔接性良好，制成雙色塑件，且可外表鍍鉻，噴漆處理。3.有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強(qiáng)、透明等級別。4.流動性比HIPS差一點，比PMMA、PC等好，柔韌性好。用途：適于制作一般機(jī)械零件，減磨耐磨零件，傳動零件和電訊零件。成型特性1.無定形料，流動性中等，吸濕大，必須充分枯燥，外表要求光澤的塑件須長時間預(yù)熱枯燥80-90度，3小時。2.宜取高料溫，高模溫，但料溫過高易分解(分解溫度為>270度)。對精度較高的塑件，模溫宜取50-60度，對高光澤.耐熱塑件，模溫宜取60-80度。3.如需解決夾水紋，需提高材料的流動性，摘取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ā?.如成形耐熱級或阻燃級材料，生產(chǎn)3-7天后模具外表會殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具外表發(fā)亮，需對模具及時進(jìn)行清理，同時模具外表需增加排氣位置。ABS樹脂是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物，它將PS，SAN，BS的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。ABS工程塑料一般是不透明的，外觀呈淺象牙色、無毒、無味，兼有韌、硬、剛的特性，燃燒緩慢，火焰呈黃色，有黑煙，燃燒后塑料軟化、燒焦，發(fā)出特殊的肉桂氣味，但無熔融滴落現(xiàn)象。ABS工程塑料具有優(yōu)良的綜合性能，有極好的沖擊強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性好、電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性、染色性，成型加工和機(jī)械加工較好。ABS樹脂耐水、無機(jī)鹽、堿和酸類，不溶于大局部醇類和烴類溶劑，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烴中。ABS工程塑料的缺點：熱變形溫度較低，可燃，耐候性較差。ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯聚合的塑料，它色彩醒目，耐熱、鞏固、外外表可鍍鉻、鎳等金屬薄膜，可制作琴鍵、按鈕、刀架、電視機(jī)外殼、傘柄等。1.4聚乙烯的開展前景聚乙烯〔PE〕是中國通用合成樹脂中應(yīng)用最廣泛的品種，主要用來制造薄膜、容器、管道、單絲、電線電纜、日用品等，并可作為電視、雷達(dá)等的高頻絕緣材料。隨著石油化工的開展，聚乙烯生產(chǎn)得到迅速開展，產(chǎn)量約占塑料總產(chǎn)量的1/4。中國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速開展，為合成樹脂工業(yè)營造了有利的開展氣氛，聚乙烯〔PE〕產(chǎn)業(yè)更是以較快的速度增長。2023年1-6月，全國聚乙烯樹酯累計產(chǎn)量為3,520,250.09噸，比上年同期增長了2.36%。2023年1-6月，中國進(jìn)口初級形狀的乙烯聚合物2,537,799,893.00千克，用匯4,085,020,175.00美元；出口初級形狀的乙烯聚合物97,449,745.00千克，創(chuàng)匯金額為152,849,306.00美元。在2023-2023年間，亞太地區(qū)的聚乙烯新工程主要位于中國、印度和韓國，中國將繼續(xù)成為動力源泉。中國正成為世界上最大的PE薄膜和包裝袋出口國，大量供給北美、西歐和日本。另外各行業(yè)對薄膜、編織袋、管材、電纜料、中空容器、周轉(zhuǎn)箱等制品需求旺盛將帶動聚乙烯消費(fèi)量增長。因此中國聚乙烯產(chǎn)能仍將快速增長，估計到2023年中國聚乙烯產(chǎn)量將到達(dá)1700萬噸左右，需求量將到達(dá)1414萬噸，市場開發(fā)前景看好聚乙烯(PE)是通用臺成樹脂中產(chǎn)量僅次于聚丙烯的品種，主要包括低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)及一些具有特殊性能的產(chǎn)品。其特點是價格廉價性能較好可廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、包裝及日常生活中，在塑料工業(yè)中占有舉足輕重的地位。據(jù)統(tǒng)計，2000年世界PE產(chǎn)能為5685萬t，產(chǎn)量為4828萬t，估計到2005年世界聚乙烯樹脂的產(chǎn)能和產(chǎn)量將分別到達(dá)6786萬t和5836萬t。2001年全球前十位聚乙烯生產(chǎn)商的生產(chǎn)能力分別為：1．陶氏化學(xué)公司737萬t/a；2．埃克森美孚公司611萬t/a；3．埃奎斯塔爾化學(xué)公司319萬,t/a；4．Basel公司274萬t/a；5．雪佛龍一菲利浦斯公司262萬t/a；6．薩比克243萬t/a；7.波力阿利斯公司(Borealis)202萬t/a；8．BP公司173萬。t/a；9．諾瓦化學(xué)公司170萬t/a；10．阿托．菲納公司160萬t/a。典型的生產(chǎn)技術(shù)高壓法生產(chǎn)LDPE是PE樹脂生產(chǎn)中技術(shù)最成熟的方法，釜式法和管式法工藝技術(shù)均已成熟，目前這兩種生產(chǎn)工藝并存。興旺國家普遍摘用管式法生產(chǎn)工藝。國外各公司普遍摘用低溫高活性催化劑引發(fā)聚合體系，降低反響溫度和壓力。高壓法生產(chǎn)LDPE將向大型化、管式化方向開展。低壓法生產(chǎn)HDPE和LLDPE主要摘用鈦系和鉻系催化劑，歐洲和日本多摘用齊格勒型鈦系催化劑，而美國多摘用鉻系催化劑。典型的聚乙烯生產(chǎn)工藝有以下幾種：Basen公司氣相法Sphefilene工藝該法生產(chǎn)的線性PE可從很低密度PE(VLDPE)到LLDPE，也可生產(chǎn)HDPE等。摘用齊格勒．納塔(Z—N)鈦基催化劑和Sphefilene的氣相法工藝，在惰性輕烴存在下，催化劑和進(jìn)料預(yù)聚合。漿液進(jìn)入第一臺氣相反響器(GPR)，摘用循環(huán)氣體回路冷卻器取熱。再進(jìn)入第二臺GPR。產(chǎn)品密度從VLDPE(<900g／m1)到HDPE(>960g／m1)，熔融指數(shù)(MI)0.01-10因摘用兩臺GPR，故可生產(chǎn)雙峰級和特種聚合物。該Sphefilene工藝1992年推向市場以來，已擁有生產(chǎn)能力180萬t/a。6套裝置(美國1套、韓國2套、巴西2套、印度l套)已投入運(yùn)轉(zhuǎn)。另有2套(1套在印度、l套在伊朗)在建設(shè)中，單線生產(chǎn)能力可從l0萬-30萬t/a。北歐化工公司回路反響器的北星工藝北星(BarVstar)PE工藝可生產(chǎn)雙峰和單峰LLDPE、MDPE(中密度PE)以及HDPE，摘用串聯(lián)的回路、氣相低壓法反響器。PE密度為918-970kg／m，熔融指數(shù)為0.1-100，覡摘用z-N催化劑，也可摘用單活性中心(SSC)催化劑。催化劑與丙烷稀釋劑混合進(jìn)入緊湊的預(yù)聚合反響器，共聚催化劑、乙懦、共聚單體和氫氣也進(jìn)入反響器。預(yù)聚合的漿液再進(jìn)入第二臺較大的漿液回路反響器，在超臨界條件：75～100℃、5.5～6.5MPa下操作。經(jīng)閃蒸后的聚合物進(jìn)一步送入流化床氣相反響器，無需參加新催化劑，可得到均聚物。氣相反響器操作條件為75-100℃、2.0MPa。第一套工業(yè)化裝置于1995年在芬蘭投運(yùn)。在阿布扎比建設(shè)的2條生產(chǎn)線將于2001年下半年運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)能45萬t/a。瑞典新改造的HDPE裝置也已開工，增加產(chǎn)能22．5萬t/a，第5套25萬t/a裝置正在上海石化公司建設(shè)中(成為中國最大的PE裝置)。該工藝單線最大的設(shè)計能力達(dá)30萬t/a。BP公司氣相法工藝該工藝摘用Z．N，鉻和茂金屬催化劑生產(chǎn)LL．DPE和HDPE。鉻催化劑可生產(chǎn)寬分子量產(chǎn)品，N催化劑生產(chǎn)窄分子量分布的產(chǎn)品。床層反響器操作條件約為2.OMPa和75—1IO～C。可用丁烯或己烯為共聚單體。已有30套生產(chǎn)線投入運(yùn)轉(zhuǎn)、設(shè)計或建設(shè)中。能力范圍為5萬一35萬t/a。埃克森羹孚公司管式和釜式反響工藝高壓自由基工藝可生產(chǎn)LDPE均聚物和乙烯。醋酸乙烯共聚物(EVA)。有大規(guī)模管式反響器(能力范圍13～35萬t/a)和攪拌釜式反響器(能力為1O萬t/a)。管式反響器操作壓力高達(dá)300MPa，釜式反響器低于200MPa。高壓工藝的主要優(yōu)點是短停留時間，生產(chǎn)中可從均聚物切換至共聚物。均聚物密度0.912-0.935。熔融指數(shù)0.2->150。醋酸乙烯產(chǎn)量可高達(dá)30％。生產(chǎn)每噸聚合物的物耗、能耗為：乙烯1.008t，電力800kWh，蒸汽0.35t，氮氣5Nm。已有23套高壓法反響器投運(yùn)，產(chǎn)能為170萬t/a。生產(chǎn)均聚物和各種共聚物。三井化學(xué)公司低壓漿液法CX工藝低壓漿液法CX工藝可生產(chǎn)HDPE和MDPE，及雙峰分子量分布的產(chǎn)品。乙烯、氫氣、共聚單體和超高活性罐化劑進(jìn)入反響器．在漿液狀態(tài)下發(fā)生聚合反響。聚合物性質(zhì)自動控制系統(tǒng)可有效地控制產(chǎn)品質(zhì)量。超高活性催化劑無需從產(chǎn)品中脫除。從漿液中別離出來的90％的溶劑無需處理就可直接循環(huán)至反響器。可生產(chǎn)窄或?qū)挿肿恿糠植嫉漠a(chǎn)品，熔融指數(shù)0.1～>50，密度0.93-0.97。每噸產(chǎn)品的公用工程消耗為：乙烯和共聚單體1010kg，電力3-5kWh，蒸汽3dOkg，冷卻水190t，氮氣30Nm。已有35條生產(chǎn)線在運(yùn)轉(zhuǎn)或建設(shè)中，總能力為360萬t/a。冒佛龍-菲利浦斯公司雙回路反響器LPE工藝菲利浦斯石油公司LPE工藝可生產(chǎn)密度0.920～0.970、窄和寬分子量分布的線性聚乙烯產(chǎn)品。熔融指數(shù)和分子量分布可由催化劑、操作條件和氫氣來調(diào)劑控制。共聚單體可為丁烯-1、己烯-1、辛烯等。高活性催化劑無需從產(chǎn)品中脫除。聚合時無石蠟烴或其他副產(chǎn)物形成，大大減少了對環(huán)境的逸散性污染。乙烯、異丁烷、共聚單體和催化劑連續(xù)進(jìn)入回路反響器，在低于100～C和約4.0MPa下發(fā)生反響，停留時間約1小時。乙烯單程轉(zhuǎn)化率超過97％。每噸產(chǎn)品的原材料和公用工程消耗為：乙烯1.O07t，催化劑和化學(xué)品(不同產(chǎn)品)為2-1O美元，電力350kWh，蒸汽0.25t，冷卻水185t．氮氣3ONto。已有82條生產(chǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)和在建，占世界PE能力的34％。Univation技術(shù)公司低壓氣相法Unipol工藝摘用低壓氣相法UnipolPE工藝生產(chǎn)LLDPE～HDPE。使用漿液催化劑和氣相流化床反響器。產(chǎn)品無需脫除催化劑。投資和操作費(fèi)用較低，對環(huán)境污染較少。乙烯、共聚單體和催化劑進(jìn)人流化床反響器，操作條件為2.5MPa和約100～C。聚合物密度為0.915～0.970。根據(jù)催化劑類型，可調(diào)劑窄或?qū)挿肿恿糠植肌．a(chǎn)品熔融指數(shù)為<0.1~>200。已有89條生產(chǎn)線投入運(yùn)轉(zhuǎn)或設(shè)計建設(shè)階段。單線能力可達(dá)4萬-45萬t/a以上。斯塔米卡本公司COMPACTSolution工藝該工藝摘用先進(jìn)的z—N催化劑，生產(chǎn)密度為0.900-0.970的PE。摘用攪拌釜式反響器。聚合溫度200qc。氫用于控制聚合物分子量。無需脫除催化劑。每噸產(chǎn)品的原材料和公用工程消耗為：乙烯和共聚單體1．016t，電力500kWh，冷卻水230m．低壓蒸汽(產(chǎn)出)330kg。已有5套裝置投運(yùn)，總能力65萬t/a。Base11聚烯烴公司Hostalen工藝?yán)脭嚢韪腍ostalen工藝生產(chǎn)HDPE。摘用并聯(lián)或串聯(lián)的兩臺反響器進(jìn)行漿液聚臺。生產(chǎn)每噸HDPE的物耗和能耗為：乙烯和共聚單體1015kg，蒸汽400kg，電力350kWh，冷卻水165m。已有23條生產(chǎn)線處于運(yùn)轉(zhuǎn)或設(shè)計中，生產(chǎn)能力近290萬t/a。埃尼化學(xué)公司商壓法工藝摘用高壓法釜式或管式工藝生產(chǎn)LDPE和EVA。LDPE密度為0.918－0.935。EVA中VAM(醋酸乙烯單體)含量3％－40％。已有24條生產(chǎn)線投入運(yùn)轉(zhuǎn)或建設(shè)中，單線能力可達(dá)20萬t/a。斯塔米卡本公司高壓法工藝摘用高壓管式反響器生產(chǎn)LDPE和EVA共聚體。每噸產(chǎn)品的物耗和能耗為：乙烯1.005t，電力800kWh，高壓蒸汽230kg，冷卻水120m，低壓蒸汽(產(chǎn)出)650kg。DSM公司已有三條生產(chǎn)線投運(yùn)，單線能力22萬t/a。已有多套單線能力15萬一3O萬t/a裝置投入運(yùn)轉(zhuǎn)，總能力超過180萬t/a。第二章測量儀表的原理及應(yīng)用測量儀表是用于檢查、測量、控制、分析、計算和顯示被測對象儀器儀表的物理量、化學(xué)量、生物量、電參數(shù)、幾何量及運(yùn)動狀況的器具和裝置。根本分為壓力測量儀表、溫度測量儀表、液位測量儀表、流量測量儀表、差壓變送器、電-氣閥門定位器等。2.1壓力測量儀表壓力測量儀表的種類，規(guī)格甚多，分類方法也不少，常用而又比擬合理的分類方法是按儀表的工作原理來分類，大致可分為三類：①用壓力去平衡未知壓力的方法來測量壓力的儀表：有液柱式和活塞式壓計。②用彈性原件的彈性力和被測介質(zhì)作用力相平衡的方法來測量壓力的儀表:有彈簧管式，膜片式，膜盒式，和波紋管式等壓力計③用通過機(jī)械和電氣原件，把壓力信號轉(zhuǎn)換成電量(如電壓，電流，頻率)的方法來測量壓力的儀表:有電容式，電阻式，電感式，應(yīng)變式，霍爾式等壓力計。也有按儀表測量壓力的范圍來分，如分為:氣壓計，壓力計，壓力表，微壓計，真空表等，還可根據(jù)儀表精度等級來分:分為標(biāo)準(zhǔn)壓力表和工作壓力表兩類，其中標(biāo)準(zhǔn)壓力表分0.25，0.4，0.6級，工作壓力表分1.0，1.5，2.5級。儀表的種類和型號的選擇要根據(jù)，介質(zhì)性質(zhì)及現(xiàn)場環(huán)境等因素來確定。如僅需就地顯示，還是要示遠(yuǎn)傳:僅需指示，還是要求記錄:僅需報警，還是要求自動調(diào)劑:介質(zhì)的物理，化學(xué)性質(zhì)(如溫度，黏度，臟污程度，腐蝕性能，是否易燃易爆等)如何;現(xiàn)場環(huán)境條件(如溫度，濕度，有無振動，有無腐蝕性等)如何來選擇儀表的種類和型號。現(xiàn)場安裝壓力表的要求，除正確選定生產(chǎn)設(shè)備上的具體測取壓強(qiáng)的地點外，安裝時插入生產(chǎn)設(shè)備中的取壓管內(nèi)端面應(yīng)與設(shè)備連接處的內(nèi)壁保持平齊，不能有凸出物或毛刺，以保證正確地取得靜壓強(qiáng)。安裝地點應(yīng)力求防止振動和高溫的影響。測量蒸汽壓強(qiáng)時，應(yīng)加裝凝液管．以防止高溫蒸汽與測壓元件直接接觸。對于有腐蝕性介質(zhì)應(yīng)加裝充有中性介質(zhì)的隔離罐。總之，針對被測介質(zhì)的不同性質(zhì)摘取相應(yīng)的防溫、防腐、防凍、防堵等措施。取壓口到壓力表之間還應(yīng)裝有切斷閥門，以備檢修壓力表時使用。需要進(jìn)行現(xiàn)場校驗和經(jīng)常沖洗引壓導(dǎo)管的情況下，切斷閥可改用三通開關(guān)。引壓導(dǎo)管不宜太長，以減少壓力指示的緩慢。一般用表殼直徑為100mm，如安裝位置較高時，離觀察點較遠(yuǎn)或照明條件較差時，可選用表殼直徑為150mm或200-250mm的彈簧管壓力表。液柱式壓力計結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度和精確度都高，常用于校正其他類型壓力計，缺點是體積大、反響慢、難于自動測量。彈性式壓力計使用方便、測壓范圍大，但精度較低，同樣不能自動測量。各種壓力傳感器均能小型化，比擬精確和快速測量，尤能測量動態(tài)壓力，實現(xiàn)多點巡回檢測、信號轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)距離傳輸、與計算機(jī)相連接、適時處理等，因而得到迅速開展和廣泛應(yīng)用。200一J壓力計以其精度較高、量程范圍大、維修費(fèi)用低、抗振性能好等特點,在地層測試中仍然起著重要作用。2.2溫度測量儀表溫度測量儀表一般包括熱電偶和熱電阻。a、熱電偶的工作原理：兩種不同的導(dǎo)體接觸構(gòu)成回路時，回路中將產(chǎn)生電勢，這種電勢的大小直接與兩個接點之間的溫度差有關(guān)，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。利用電-氣閥門定位器產(chǎn)生的熱電勢，根據(jù)熱電勢和溫度變化之間的函數(shù)關(guān)系就能知道引起熱電勢的溫度值。b、熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測器。它的主要特點是測量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測量精確度是最高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。熱電阻的工作原理及材料：熱電阻測溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進(jìn)行溫度測量的。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用最多的是鉑和銅，此外，現(xiàn)在已開始摘用甸、鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。我們公司摘用的熱電阻有中國樂清市倫特電子儀表鉑熱電阻其規(guī)格型號有H-WZPK-740-YU=400、H-WZPK-740-YU=200、H-WZPK-740-YU=250等。鉑熱電阻的特點1.壓簧式感溫元件，抗振性能好；2.測溫精度高；3.機(jī)械強(qiáng)度高，耐高溫耐壓性能好；4.進(jìn)口薄膜電阻元件，性能可靠穩(wěn)定。2.3液位測量儀表液位檢測的目的是準(zhǔn)確地檢測出容器中的液體的容量或質(zhì)量，隨時掌握容器中的液位的上下，對液位越限(液位超出上限，下限)情況及時報警:對生產(chǎn)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控，使液位保持在生產(chǎn)工藝要求的高度。液位檢測常用的方法有:機(jī)械檢測法，電容檢測法，輻射式檢測法，在此只介紹電容式液位計的根本檢測原理。通過電容傳感器首先將液位的變化變換成電容電量的變化，然后由電容量轉(zhuǎn)換電路(如橋式電路，調(diào)頻電路，脈沖寬度調(diào)制電路)將電容量的變化轉(zhuǎn)換成電流，電壓或頻率等電信號，從面獲知液位的數(shù)值。電容傳感器是根據(jù)圓筒電容器原理工作的，它同兩個長度為L，半徑分別為R和r的圓筒形金屬導(dǎo)體，中間有絕緣介質(zhì)的圓筒構(gòu)成。用于檢測導(dǎo)電液體的電容式液位傳感器，其原理：液體中插入一段帶絕緣套管的電極。因為是液體是導(dǎo)電液體，所以由容器和液體就構(gòu)成電容器的一個電極插入的金屬電極作為電容器的另一個電極，絕緣套管作為中間介質(zhì)，組成一個圓筒形電容器。當(dāng)液位發(fā)生變化時，引起電容器兩電極覆蓋面積也發(fā)生相應(yīng)的變化，液位越高，電容器兩電極覆蓋面積就越大，電容器的電容量也越大，反之亦然。當(dāng)容器是非導(dǎo)電體時，應(yīng)引入一輔助電極(金屬棒)使其下端浸至被測容器的底部，上端和電極安裝法蘭有可靠的導(dǎo)電連接，讓兩個電極中有一個與大地及儀器地線相連，確保一切的正常工作。應(yīng)注意的是假設(shè)被測液體的黏度大，當(dāng)液位下降時，由于電極套管上會黏附著被測液體，從而易造成虛假的液位示值。公司摘用了E+H公司的導(dǎo)波雷達(dá)液位計、重慶川儀總廠雙法蘭液位變送器及插入式液位變送器等。E+H公司導(dǎo)波雷達(dá)液位計LevelflexMFMP40是是固體和液體連續(xù)物位測量，4～20mA二線制或220VAC/24VDC四線制4～20mA有源輸出，適用于防爆場合LevelflexM被設(shè)計用于對粉末或小顆粒固體及液體進(jìn)行連續(xù)物位測量。測量不受介質(zhì)密度、溫度變化及氣室內(nèi)粉塵堆積等因素影響。纜式探頭主要用于測量固體料位，測量范圍可達(dá)35m/114.83ft，桿式探頭主要用于測量液體料位，同軸探頭用于測量液體料位。LevelflexMFMP40產(chǎn)品性能1.菜單是引導(dǎo)現(xiàn)場操作，四行文本顯示；2.現(xiàn)場顯示包絡(luò)線進(jìn)行診斷；3.附送ToFTool操作軟件，可進(jìn)行操作與診斷；4.可進(jìn)行遠(yuǎn)程操作和顯示；5.摘用同軸探頭進(jìn)行測量，可以完全不受罐內(nèi)介質(zhì)和安裝短管上的安裝位置等因素的影響。2.4流量測量儀表流量的測量可分為：體積流量和質(zhì)量流量兩大類。工業(yè)上所用的流量儀表一般可分為三類:速度式積式流量儀表，質(zhì)量式流量儀表。主要有孔板流量計，靶式流量計，轉(zhuǎn)子流量計，渦輪流量計，電磁流量計，科氏力質(zhì)量流量計。再此僅介紹差壓式流量計的測量原理孔板是一種標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)流裝置，是差壓式流量計的核心部件，它是在管道中安裝一個開孔比管道截面小的裝置，當(dāng)液體流經(jīng)這個裝置時，它會對流體產(chǎn)生一個阻擋作用，所以稱該裝置為阻力件，在阻力件前沿管道內(nèi)壁的流體受到的阻力最大，其靜壓力會升高，在阻力件下游，由于流體流束的收縮而使流速加快，靜壓力降低，其結(jié)果是在阻力件前后，產(chǎn)生一個靜壓力差。把流體經(jīng)過阻力件流束的收縮而造成壓力變化的過程稱節(jié)流過程，該阻力件稱為節(jié)流裝置。經(jīng)過大量的實驗證明被測流體的流量愈大，在節(jié)流裝置前后所產(chǎn)生的壓差也就愈大。差壓式流量計，就是利用此節(jié)流現(xiàn)象，根據(jù)靜壓差的形成和流量間的關(guān)系為原理進(jìn)行流量檢測的。公司用的流量計有、Endress+Hauser的83A02、美國FCI公司的GF92、美國艾默生過程控制CMF400等。美國FCI公司的GF92在線式流量元件在21.1oC，101.3kPa(a)狀態(tài)下的空氣的流量范圍是0.01~3398Nm3/h。以3/4〞FNPT(標(biāo)準(zhǔn))，還可選1.0”，1.5”，2.0”2.5差壓變送器差壓變送器的作用是將差壓、的的流量、液位等被測變量轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號，然后把標(biāo)準(zhǔn)信號送到顯示儀表進(jìn)行指示或記錄，送到控制裝置實現(xiàn)自動控制。在化工原理實驗中屢次摘用了差壓變送器傳感器和智能顯示儀表測量差壓。SP1151電容式差壓/壓力變送器摘用電容傳感器制造技術(shù)，再通過電子電路，將被測介質(zhì)的壓力信號轉(zhuǎn)換成4-20mADC二線制工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電信號輸出。傳感器的核心局部是對壓力敏銳的電容器。力敏電容器的電容量是由電極面積和兩個電極間的距離決定。當(dāng)硅膜片兩邊存在壓力差時，硅膜片產(chǎn)生形變，電容器極板間的間距發(fā)生變化，從而引起電容量的變化。這樣，電容變化量與壓差有關(guān)，因此，就可作為力敏傳感器。電容式差壓變送器，是基于負(fù)反響原理工作的，它的原理圖如下：被測差壓作用在檢測部件中心感壓膜片上，使其產(chǎn)生一個微小的位移，從而使中心感壓膜片(可移動電極)和兩弧形電極(固定電極)構(gòu)成的差動電容器的電容量發(fā)生相應(yīng)的變化;電容變化量經(jīng)過電容/電流變換電路轉(zhuǎn)換為直流電流信號，該電流信號與調(diào)零信號的代數(shù)和與反響信號做比擬，其差值放到放大電路，經(jīng)放大處理后就成為變送器整機(jī)的輸出電流信號。公司摘用的有重慶川儀EJA118W、EJA430A、美國RESMOUNT的3051CG等等。美國羅斯蒙特3051CG3A22A1AB4M5K5DF壓力變送器工作原理是工作時，高、低壓側(cè)的隔離膜片和灌充液將過程壓力傳遞給灌充液，接著灌充液將壓力傳遞到傳感器中心的傳感膜片上。傳感膜片是一個張緊的彈性元件，其位移隨所受壓而變化〔對于GP表壓變送器，大氣壓如同施加在傳感膜片的低壓側(cè)一樣〕。AP絕壓變送器，低壓側(cè)始終保持一個參考壓力。傳感膜片的最大位移量為0.004英寸〔0.1毫米〕，且位移量與壓力成正比。兩側(cè)的電容極板檢測傳感膜片的位置。傳感膜片和電容極板之間電容的差值被轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電流，電壓或數(shù)字HART〔高速可覓址遠(yuǎn)程發(fā)送器數(shù)據(jù)公路〕輸出信號。羅斯蒙特3051CG表壓變送器特點是結(jié)構(gòu)小巧、鞏固、抗震、模塊化結(jié)構(gòu)、阻尼可調(diào)、多種選項，令應(yīng)用靈活、智能，模擬或低功耗電路2.6電-氣閥門定位器電-氣閥門定位器是按力平衡原理設(shè)計工作的。當(dāng)通入波紋管的信號壓力增加時，使杠桿2繞支點轉(zhuǎn)動，檔板靠近噴嘴，噴嘴背壓經(jīng)放大器放大后，送入薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室，使閥桿向下移動，并帶動反響桿〔擺桿〕繞支點轉(zhuǎn)動，連接在同一軸上的反響凸輪〔偏心凸輪〕也跟著作逆時針方向轉(zhuǎn)動，通過滾輪使杠桿1繞支點轉(zhuǎn)動，并將反響彈簧拉伸、彈簧對杠桿2的拉力與信號壓力作用在波紋管上的力到達(dá)力矩平衡時儀表到達(dá)平衡狀態(tài)。此時，一定的信號壓力就與一定的閥門位置相對應(yīng)。以上作用方式為正作用，假設(shè)要改變作用方式，只要將凸輪翻轉(zhuǎn)，A向變成B向等，即可。所謂正作用定位器，就是信號壓力增加，輸出壓力亦增加；所謂反作用定位器，就是信號壓力增加，輸出壓力那么減少。一臺正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)只要裝上反作用定位器，就能實現(xiàn)反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作；相反，一臺反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)只要裝上反作用定位器，就能實現(xiàn)正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作。EP7000系列電氣閥門定位器經(jīng)國家級儀器儀表防爆平安監(jiān)督檢驗站檢驗合格，獲國家級防爆合格證書，并取得防爆產(chǎn)品工業(yè)生產(chǎn)許可證--本質(zhì)平安型“i〞〔ExiaⅡCT6〕,隔爆型“d〞〔ExdⅡBT6〕。它與氣動調(diào)劑閥、氣動球閥、氣動蝶閥等配套使用，把電動調(diào)劑器的直流電流信號轉(zhuǎn)換成氣壓力，控制閥門動作,同時根據(jù)閥門的位移或轉(zhuǎn)角進(jìn)行反響,從而構(gòu)成閉環(huán)控制回路，用以提高閥門的控制精度。克服填料函與閥桿的摩擦力，克服介質(zhì)壓差對閥門不平衡力，提高閥門動作速度。可實現(xiàn)分程控制〔段幅信號〕,可改變閥的作用方式，可控制非標(biāo)準(zhǔn)操作壓力的各類型氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。2.7儀表SAS系統(tǒng)閥檢修方案SAS系統(tǒng)閥主要用于控制工藝高壓閃蒸罐操作溫度80℃，操作壓力0.95MPa〕向中間罐至低壓閃蒸罐(操作溫度60℃，操作壓力0.02MPa)下料2.7.11.閥門檢修的準(zhǔn)備工作〔包括人員，工具等〕。2.確認(rèn)工藝交出整個下料系統(tǒng)。3.檢修閥門〔逐一進(jìn)行〕。4.同工藝聯(lián)校閥門。5.對閥體同工藝連接部位進(jìn)行氣密實驗〔如果閥體檢修，工藝條件具備〕。6.同工藝一起進(jìn)行SAS系統(tǒng)閥〔共11臺〕順控的運(yùn)行及調(diào)整。2.7.21.提前聯(lián)絡(luò)工藝共同商討工藝停車及設(shè)備交出及開車時間，并制定好相應(yīng)的更詳細(xì)的方案。2.對檢修所需的工具及材料進(jìn)行充分的預(yù)先準(zhǔn)備。3.本次檢修需要吊車〔如果需要更換閥體或執(zhí)行機(jī)構(gòu)時〕2臺班，需起重工〔如果需要更換閥體或執(zhí)行機(jī)構(gòu)時〕8工時。4.需上保護(hù)處打壓試漏。5.對參加檢修的人員進(jìn)行交談交底，使參檢人員對整個檢修的工程和任務(wù)有系統(tǒng)的了解并熟知檢修程序，我們要提出技術(shù)和質(zhì)量上的要求。2.7.31.檢修作業(yè)前要拿到工藝設(shè)備交出證，確認(rèn)作業(yè)現(xiàn)場毒氣及易燃?xì)夥治龊细瘛?.檢修作業(yè)前參檢的施工單位人員等所有人員要進(jìn)行平安教育，要求所有人員要必須嚴(yán)格遵守公司相關(guān)的平安規(guī)定，對特殊工種要進(jìn)行特殊工種操作的平安教育，對違章者要進(jìn)行現(xiàn)場糾違教育，班組在檢修前布置檢修任務(wù)的同時要布置平安工作。3.進(jìn)入現(xiàn)場作業(yè)的人員要按要求穿戴好防護(hù)用品。4.涉及高空作業(yè)的要扎系好平安帶。5.涉及在暫時平臺和腳手架上作業(yè)的需檢驗合格前方可使用。6.涉及吊裝作業(yè)時要檢查好吊裝用具〔鋼絲繩，吊鉤等〕，確保平安可靠。7.檢修施工作業(yè)范圍要設(shè)置平安警衛(wèi)。檢修步驟1.提前聯(lián)絡(luò)工藝，確認(rèn)好檢修的時間，檢修前做好人員的安排并做好上面第四、第五及第六項的準(zhǔn)備工作。2.確認(rèn)工藝設(shè)備交出〔已經(jīng)吹掃完成的〕，要取得交出證。3.儀表人員對要檢修的閥門的供電〔電磁閥供電、開關(guān)供電等〕進(jìn)行斷電處理。4.儀表人員對現(xiàn)場閥門的氣路供氣進(jìn)行切斷。5、儀表人員對現(xiàn)場閥門上的電路配線進(jìn)行撤除，要做好詳細(xì)的記錄和標(biāo)識以便恢復(fù)，對現(xiàn)場拆下的線要用防水膠布包好。6、儀表人員對閥門的氣路配管進(jìn)行撤除，要做好詳細(xì)的記錄和標(biāo)識以便恢復(fù)，對現(xiàn)場拆下的管口要用防水膠布包好。7.對執(zhí)行機(jī)構(gòu)檢修時特別是氣缸的檢查，更換磨損嚴(yán)重的氣缸活塞密封環(huán)，要保證其端蓋的密封環(huán)無破損否那么也要更換。8.選用國產(chǎn)的密封膠條制作密封環(huán)時要選用同等直徑或選擇不大于原直徑0.5mm的膠條進(jìn)行制作。9.檢查氣缸的磨損程度，磨損嚴(yán)重的要更換，不嚴(yán)重的可以進(jìn)行打磨處理，回裝時要參加適量的密封潤滑脂在氣缸壁上，〔要確保工作狀態(tài)時沒有竄氣跡象〕。10.如果無法修復(fù)可以更換新執(zhí)行機(jī)構(gòu)。11.檢查閥體時需起重配合，將閥體從工藝管線上拆下并吊裝到適宜位置，做閥體內(nèi)件〔閥球、閥座、彈簧支架、彈簧、防塵密封〕檢查時要做好記錄，并把拆下的內(nèi)件規(guī)整地放在臺布上，對損壞的內(nèi)件進(jìn)行替換，回裝后要去保護(hù)處打壓試漏〔確保1.5MPa壓5分鐘無泄漏〕，并做好記錄。12.如果閥體損壞嚴(yán)重暫時無法修復(fù)，更換新的閥體備件。13.對閥門閥體上的回訊開關(guān)進(jìn)行檢查和調(diào)整，可根據(jù)情況更換，可以先確定安裝在一個大致的位置，細(xì)致的調(diào)整要待回裝閥體到管線是聯(lián)校時進(jìn)行。14.整體回裝到工藝管線上后，連接上氣路和電路。15.進(jìn)行單體閥門的跑位校驗，調(diào)整氣源，和回訊開關(guān)的情況〔整體保證開關(guān)動作到位，回訊返回及時，開關(guān)速度要在6秒鐘內(nèi)〕。16.整個系統(tǒng)的閥門檢修完成后，聯(lián)絡(luò)工藝進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)閥門連接氣密檢查，合格后進(jìn)行閥門的聯(lián)校，并進(jìn)行用順控控制閥門動作的聯(lián)校，做好記錄。17.同工藝聯(lián)校合格后，交付工藝使用。2.8檢修儀器儀表的九大考前須知在儀器儀表維修工作中，首先應(yīng)弄懂儀器儀表的根本原理，并掌握有關(guān)電子方面的知識和技能，而且應(yīng)備好所有儀器儀表的說明書、圖紙等技術(shù)資料，另外應(yīng)養(yǎng)成一種良好的工作素質(zhì)，從而在儀器儀表的維修工作中提高效率，減少失誤。1.用萬用表歐姆擋時，切記不要帶電測量。2.使用邏輯筆、示波器檢測信號時，要注意不使探針同時接觸兩個測量引腳，因為這種情況的實質(zhì)是在加電的情況下形成短路。3.檢測電源中的濾波電容時，應(yīng)先將電解電容器的正負(fù)極短路一下，而且短路時不要用表筆線來代替導(dǎo)線對電容器進(jìn)行放電，因為這樣容易燒斷芯線。可以取一只帶燈頭引線的220V，60～100W的燈，接于電容器的兩端，在放電瞬間燈泡會閃光。4.在潮濕環(huán)境下檢修儀表故障時，對印刷線路用萬用表測其各點是否通暢很有必要，因為這種情況下的主要故障是銅箔腐蝕。5.檢修儀表內(nèi)部電路時，如果安裝元件的接點和電路板上涂了絕緣清漆，測量各點參數(shù)時可用普通手縫針焊在萬用表的表筆上，以便刺穿漆層直接測量各點，而不用大面積剝離漆層。6.不要帶電插拔各種控制板和插頭。因為在加電情況下，插拔控制板會產(chǎn)生較強(qiáng)的感應(yīng)電動勢，這時瞬間還擊電壓很高，很容易損壞相應(yīng)的控制板和插頭。7.檢修時不要盲目亂敲亂碰，以免擴(kuò)大故障，越修越壞。8.拆卸、調(diào)整儀表時，應(yīng)記錄原來的位置，以便復(fù)原。9.修理精密儀器儀表時，如不慎將小零件彈飛，應(yīng)首先判斷可能飛落的地方，切勿東找一下，西翻一下，可摘取磁鐵掃描和視線掃描方法進(jìn)行覓找。總之，在儀器儀表維修工作中，首先應(yīng)弄懂儀器儀表的根本原理，并掌握有關(guān)電子方面的知識和技能，而且應(yīng)備好所有儀器儀表的說明書、圖紙等技術(shù)資料，另外應(yīng)養(yǎng)成一種良好的工作素質(zhì)，從而在儀器儀表的維修工作中提高效率，減少失誤。第三章平安儀表系統(tǒng)3.1SIS概念SIS是SafetyInstrumentedSystem的簡稱，中文的意思是平安儀表系統(tǒng)，它是根據(jù)美國儀表學(xué)會(ISA)對平安控制系統(tǒng)的定義而得名的。平安儀表系統(tǒng)(SIS)也稱為緊急停車系統(tǒng)〔ESD〕、平安聯(lián)鎖系統(tǒng)(SIS)或儀表保護(hù)系統(tǒng)〔IPS〕。簡要的說，平安儀表系統(tǒng)(SIS)是指能實現(xiàn)一個或多個平安功能的系統(tǒng)。平安儀表系統(tǒng)在石油、石油化工等領(lǐng)域已有較多的產(chǎn)品：例如Honeywell公司的FSC〔FailSafeControlSystem〕故障平安控制系統(tǒng)、德國HIMA公司的PES〔ProgrammableElectronicSystem〕可編程電子系統(tǒng)等。平安儀表系統(tǒng)(SIS)主要包括三大局部：傳感器局部、邏輯運(yùn)算局部和最終執(zhí)行元件局部。SIS系統(tǒng)具有高可靠性〔Reliability〕、可用性〔Availability〕和可保護(hù)性〔Maintainability〕，并且在SIS內(nèi)部出現(xiàn)故障或外界干擾的情況下是平安的。3.2平安儀表系統(tǒng)(SIS)的分類從SIS開展歷史來看，平安儀表系統(tǒng)(SIS)經(jīng)歷了繼電器系統(tǒng)、固態(tài)電路系統(tǒng)和可編程電子系統(tǒng)3個階段。〔1〕繼電器系統(tǒng)A．摘用單元化結(jié)構(gòu)，由繼電器執(zhí)行邏輯，通過重新接線來重新編程。B．可靠性高，具有故障平安特性，電壓適用范圍寬，一次性投資較低，可分散于工廠各處，抗干擾能力強(qiáng)。C．系統(tǒng)龐大而復(fù)雜，靈活性差，進(jìn)行功能修改或擴(kuò)展不方便，無串行通信功能，無報告和文檔功能。易造成誤停車，無自診斷能力。用戶維修周期長，費(fèi)用高。〔2〕固態(tài)電路系統(tǒng)A．摘用模塊化結(jié)構(gòu)，摘用獨立固態(tài)器件，通過硬接線來構(gòu)成系統(tǒng)，實現(xiàn)邏輯功能。B．結(jié)構(gòu)緊湊，可進(jìn)行在線測試，易于識別故障，易于更換和保護(hù)，可進(jìn)行串行通信，可配置成冗余系統(tǒng)。C．靈活性不夠，邏輯修改或擴(kuò)展必須改變系統(tǒng)硬連線，大系統(tǒng)操作費(fèi)用較高，可靠性不如繼電器系統(tǒng)。〔3〕可編程電子系統(tǒng)A．以微處理器技術(shù)為根底的PLC，摘用模塊化結(jié)構(gòu)，通過微處理器和編程軟件來執(zhí)行邏輯。B．強(qiáng)大、方便靈活的編程能力，有內(nèi)部自測試和自診斷功能可進(jìn)行雙重化串行通信，可配置成冗余或三重模塊冗余〔TMR〕系統(tǒng)，可帶操作和編程終端，可帶時序事件記錄〔SER〕。3.3平安儀表系統(tǒng)(SIS)的特點(1)SIS能夠檢測潛在的危險故障，具有高平安性，覆蓋范圍寬的自診斷功能。〔2〕SIS需符合國際平安標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的儀表平安標(biāo)準(zhǔn)，從系統(tǒng)開發(fā)階段開始，要接受第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)〔TüV等〕的審查，取得認(rèn)證資格，系統(tǒng)方可投入實際運(yùn)行。〔3〕SIS自診斷覆蓋率大，維修時檢查的點數(shù)非常少。診斷覆蓋率是指可在線診斷出的故障系統(tǒng)全部故障的百分?jǐn)?shù)。〔4〕SIS由摘取冗余邏輯表決方式的輸入單元、邏輯結(jié)構(gòu)單元、輸出單元三局部組成系統(tǒng)，邏輯表決的應(yīng)用程序修改容易，特別是可編程型SIS，根據(jù)工程實際要求，修改軟件即可。〔5〕SIS由局域網(wǎng)、DCSI/F〔人機(jī)接口〕及開放式網(wǎng)絡(luò)等組成多種系統(tǒng)。〔6〕SIS設(shè)計特別重視從傳感器到最終執(zhí)行機(jī)構(gòu)所組成的回路整體的平安性保證，具有I/O斷線、短路等的監(jiān)測功能。3.4平安儀表系統(tǒng)(SIS) 的組成1.SIS系統(tǒng)的組成分為傳感器局部、邏輯運(yùn)算局部和最終執(zhí)行器單元三局部。其結(jié)構(gòu)簡圖如下：圖3-1SIS系統(tǒng)簡圖A.傳感器單元摘用多臺儀表或系統(tǒng)，將控制功能與平安聯(lián)鎖功能隔離，即傳感器分開獨立配置的原那么，做到平安儀表系統(tǒng)與過程控制系統(tǒng)的實體別離。B.最終執(zhí)行元件〔切斷閥、電磁閥〕是平安儀表系統(tǒng)中危險性最高的設(shè)備。C.邏輯運(yùn)算單元由輸入模塊、控制模塊、診斷回路、輸出模塊4局部組成。SIS故障有兩種：顯性故障〔平安故障〕和隱性故障〔危險故障〕。顯性故障〔如系統(tǒng)短路等〕，由于故障出現(xiàn)使數(shù)據(jù)產(chǎn)生變化，通過比擬可立刻檢測出，系統(tǒng)自動產(chǎn)生矯正作用，進(jìn)入平安狀態(tài)，因此顯性故障不影響系統(tǒng)平安性，僅影響系統(tǒng)可用性，故又稱為無損害故障〔FailtoNuisance，F(xiàn)TN〕。隱性故障〔如I/O短路等〕，開始不影響到數(shù)據(jù)，僅能通過自動測試程序方可檢測出，它不會使正常得電的元件失電，因此又稱為危險故障〔FailtoDanger，F(xiàn)TD〕，系統(tǒng)不能產(chǎn)生動作進(jìn)入平安狀態(tài)。隱性故障影響系統(tǒng)的平安性，隱性故障的檢測和處理是SIS系統(tǒng)的重要內(nèi)容。平安儀表系統(tǒng)的邏輯單元結(jié)構(gòu)選擇見下表：邏輯單元結(jié)構(gòu)IEC61508SILTDINV195201AK2，AK31,22AK43,42AK43,43AK5,65,63AK5,65,63AK5,65,63.5SIS系統(tǒng)的配置方案〔1〕a型控制系統(tǒng)和聯(lián)鎖系統(tǒng)全部由DCS控制站完成。過程控制信息由通信網(wǎng)絡(luò)傳給操作站顯示報警，操作員的操作指令由操作站通過通信網(wǎng)絡(luò)傳給控制站執(zhí)行，這就是控制、聯(lián)鎖一體化型。〔2〕b型控制系統(tǒng)信號由一組控制站完成，報警聯(lián)鎖信號由另一組控制站完成。兩站信息由通信網(wǎng)絡(luò)送到操作站，操作員的指令由操作站經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)送達(dá)各個控制站執(zhí)行，就是控制、聯(lián)鎖站站分開型。〔3〕c型控制信號由DCS獨立執(zhí)行。聯(lián)鎖信號由PLC獨立執(zhí)行，PLC由獨立的編程器進(jìn)行軟件編寫，重要的信息送操作臺硬燈顯示或由操作臺發(fā)出硬開關(guān)動作指令。PLC聯(lián)鎖報警的非重要信號由通信接口送到通信網(wǎng)絡(luò)并傳到操作站進(jìn)行顯示，局部非重要指令由操作站發(fā)出，送PLC執(zhí)行，就是DCS+PLC型。〔4〕d型控制報警信號由DCS系統(tǒng)執(zhí)行，重要的聯(lián)鎖信號由繼電器系統(tǒng)完成。由硬開關(guān)及硬燈組成的操作臺進(jìn)行顯示和操作，就是DCS+PLY型。〔5〕e型控制信號由DCS獨立完成，聯(lián)鎖報警信號由三重冗余的緊急聯(lián)鎖控制器ESD完成。軟件編程器獨立設(shè)置，重要動作及操作指令由獨立操作臺顯示和發(fā)出，非重要信號和指令由通信接口經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)送操作站顯示和發(fā)出，就是DCS+ESD型。總之SIS原那么上應(yīng)單獨設(shè)置，獨立與DCS和其他系統(tǒng)，并與DCS進(jìn)行通信；SIS應(yīng)具有完善的診斷測試功能，SIS應(yīng)摘用經(jīng)TüV平安認(rèn)證的PLC系統(tǒng)；SIS關(guān)聯(lián)的檢測元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)原那么上單獨設(shè)置；SIS中間環(huán)節(jié)應(yīng)保持最少；SIS應(yīng)摘用冗余或容錯結(jié)構(gòu)；SIS應(yīng)設(shè)計成故障平安型，I/O模件應(yīng)帶電磁隔離或光電隔離，每通道應(yīng)相互隔離，可帶電插拔；來自現(xiàn)場的三取二信號應(yīng)分別接到三個不同的輸入卡，當(dāng)模擬量輸入信號同時用于SIS、DCS時，應(yīng)先接到SIS的AI卡，摘用SIS系統(tǒng)對變送器進(jìn)行供電3.6平安儀表系統(tǒng)的功能和要求平安儀表系統(tǒng)的根本功能和要求1.保證生產(chǎn)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)、事故平安聯(lián)鎖2.平安聯(lián)鎖報警3.聯(lián)鎖動作和投運(yùn)顯示平安聯(lián)鎖系統(tǒng)的附加功能1.平安聯(lián)鎖的預(yù)報警功能2.平安聯(lián)鎖延時3.第一事故原因區(qū)別4.平安聯(lián)鎖系統(tǒng)的投入和切換5.分級平安聯(lián)鎖6.手動緊急停車7.平安聯(lián)鎖復(fù)位3.7平安儀表系統(tǒng)的設(shè)計原那么1.信號報警、聯(lián)鎖點的設(shè)置，動作設(shè)定值及調(diào)整范圍必須符合生產(chǎn)工藝的要求。2.在滿足平安生產(chǎn)的前提下，應(yīng)當(dāng)盡量選擇線路簡單、元器件數(shù)量少的方案。3.信號報警、平安聯(lián)鎖設(shè)備應(yīng)當(dāng)安裝在震動小、灰塵少、無腐蝕氣體、無電磁干擾的場所。4.信號報警、平安聯(lián)鎖系統(tǒng)可摘用有觸點的繼電器線路，也可摘用無觸點式晶體管電路、DCS、PLC來構(gòu)造信號報警、平安聯(lián)鎖系統(tǒng)。5.信號報警、平安聯(lián)鎖系統(tǒng)中安裝在現(xiàn)場的檢出裝置和執(zhí)行器應(yīng)當(dāng)符合所在場所的防爆、防火要求。6.信號報警系統(tǒng)供點要求與一般儀表供電等級相同。IEC-61508將過程平安所需要的平安度等級劃分為4級〔SIL1-SIL4，)。ISA-S84.01根據(jù)系統(tǒng)不響應(yīng)平安聯(lián)鎖要求的概率將平安度等級劃分為3級〔SIL1-SIL3〕。鑒于我國目前的實際情況，一般通過對所有事件發(fā)生的可能性與后果的嚴(yán)重程度及其他平安措施的有效性進(jìn)行定性的評估，從而確定適當(dāng)?shù)钠桨捕鹊燃壥牵?級用于事故很少發(fā)生。如發(fā)生事故，對裝置和產(chǎn)品有輕微的影響，不會立刻造成環(huán)境污染和人員傷亡，經(jīng)濟(jì)缺失不大；2級用于事故偶爾發(fā)生。如發(fā)生事故，對裝置和產(chǎn)品有較大影響，并有可能造成環(huán)境污染和人員傷亡，經(jīng)濟(jì)缺失較大。3級用于事故經(jīng)常發(fā)生。如發(fā)生事故，對裝置和產(chǎn)品將造成嚴(yán)重的影響，并造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和人員傷亡，經(jīng)濟(jì)缺失嚴(yán)重4平安儀表系統(tǒng)的分級平安等級SIL1SIL2SIL3平安聯(lián)鎖系統(tǒng)性能要求